Klimato detektyvai 2022-2023 m. projektai


Projekto tema: Laukiniai gaisrai

Projekto pavadinimas: Miško gaisro poveikis aplinkai

Komanda: 3ºC IES PL KLIMATO AGENTŪRA

IES Parque de Lisboa   Alcorcón   Ispanija   31 Mokinio amžius: 14-15 metų

Tyrimo klausimas

Per kiek laiko ekosistema atsigauna po gaisro?
¿Cuánto tarda un ecosistema en recuperarse después de un incendio?

Projekto santrauka
2022 m. liepos mėn. gaisro zonos NDVI. 2009 m. gaisro paveiktos teritorijos vaizdai.

Praėjusių metų liepos mėn., 2022 m., dėl neįprastai aukštos temperatūros kilo gaisras vadinamojoje "Cerro del Castillo" (Specialioji saugoma teritorija, SAC), esančioje tarp Collado Mediano ir Becerril de la Sierra miestų, netoli Navacerrada rezervuaro, šalia Guadarrama nacionalinio parko. Ištyrėme gaisro stiprumo lygį ir jo poveikį oro kokybei, vandens kiekiui ir kokybei rezervuare, taip pat vietovės biologinei įvairovei ir apskaičiavome, per kiek laiko šiose platumose atsikuria miškas ir jam būdinga aplinka. Atlikdami lauko darbus lankėmės vietovėje ir stebėjome bei fotografavome, kad galėtume įvertinti, ar skirtingos gaisro vietos degė vienodai stipriai. Tam naudojome Silva Cardoza ir kt. 2021 m. sukurtą metodą, pagrįstą medžių lajų liepsnojimo procentais.
Savo projekte analizavome PNOA aerofotonuotraukas ir Sentinel palydovines nuotraukas iš EO Browser svetainės. Naudodamiesi jais gavome diferencinį augalijos indeksą (NDVI), kad galėtume išskirti aukščius ir ištirti vietovės regeneraciją. Taip pat naudojome į programą įtrauktą matavimo įrankį, kad nustatytume gaisro paveiktą plotą, taip pat chlorofilo ir nuosėdų koncentraciją telkinyje, kad įvertintume, ar vanduo telkinyje buvo paveiktas gaisro.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekiui apskaičiuoti naudojome 2006 m. TKKK nacionalinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų inventorizacijų gairėse pateiktą formulę.
Be to, siekdami ištirti augalijos regeneracinį pajėgumą, atsižvelgėme į reljefo nuolydį, stebėdami jį vietoje ir apskaičiuodami nuolydį pagal vietovės kontūrinį žemėlapį.

En julio del año pasado, 2022, las inusuales altas temperaturas propiciaron el incendio ocurrido en el denominado "Cerro del Castillo", (Zona Especial de Conservación, ZEC) situado entre las localidades de Collado Mediano y Becerril de la Sierra, próximo al embalse de Navacerrada, cerca del Parque Nacional de Guadarrama. Hemos investigado el nivel de severidad del incendio y en qué medida afectó a la calidad del aire y cantidad y calidad del agua del embalse, así como a la biodiversidad de la zona, y estimado cuánto tarda en regenerarse un bosque y su entorno típico en esas latitudes. Nuestro trabajo de campo ha consistido en visitar la zona para observar y tomar fotografías y poder evaluar si distintas zonas del incendio se quemaron con la misma severidad. Para ello hemos utilizado el método desarrollado por Silva Cardoza et al., 2021 basado en los porcentajes de soflamado en la copa.
Para nuestro proyecto hemos analizado imágenes aéreas de PNOA y las imágenes por satélites de observación terrestre tipo Sentinel desde la página de EO Browser. Con ellas hemos obtenido el índice de vegetación diferencial (NDVI) para distinguir las alturas y estudiar la regeneración en la zona. También usamos la herramienta de medida que incorpora la aplicación para determinar el área afectada por el incendio, así como la concentración de clorofila y sedimentos en el embalse para estimar si el agua del embalse se vio afectada por el incendio.
Para estimar las emisiones de gases efecto invernadero, hemos utilizado la fórmula indicada en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero.
Además, para estudiar la capacidad de regeneración de la vegetación hemos tenido en cuenta la inclinación del terreno, observación in situ y calculando la pendiente a partir de un mapa de curvas de nivel de la zona.

Pagrindiniai rezultatai ir išvados
Apskaičiuojamas gaisro metu susidariusių šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis. Gaisro stiprumas. Paveiktas plotas. Vietovės nuolydis.

Norėdami apskaičiuoti gaisro metu išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, Sentinel palydovo nuotraukose su EO Browser išmatavome išdegusio ploto plotą, padalijome jį į mažesnius plotus ir, siekdami sumažinti paklaidas, juos sudėjome. Iš vietoje stebėto reljefo apskaičiavome išdegusių miškų ir krūmynų procentinę dalį. Kiekių reikšmės pateiktos toliau esančioje lentelėje.

Įvertinome gaisro stiprumą pagal medžių vainikus ir nustatėme skirtingus stiprumo lygius, kaip matyti paveikslėlyje.
Pažeistos vietovės regeneracijos gebėjimui turi įtakos įvairūs veiksniai, pavyzdžiui, reljefo nuolydis, orientacija saulės atžvilgiu, pavėsinga ar saulėta vieta ir drėgmė. Cerro del Castillo vietovėje vyraujantis miško tipas yra paprastoji pušis. Tyrimai rodo, kad natūraliam atsikūrimui palankios sąlygos, jei jos gauna 35% spinduliuotės atvirame ore (González-Martínez ir Bravo (1999). Pagal vietovės kontūrinį žemėlapį įvertinome reljefo nuolydį ir nustatėme, kad didelėje paveiktos teritorijos dalyje jis yra 43% (žr. paveikslą).

Naudodamiesi EO-Browser įrankiais gavome normalizuotus augalijos indeksus (NDVI), parodytus paveikslėlyje. Naudojome IGN ortofotografinius vaizdus, kad įvertintume vietovės atsikūrimą, nes 2009 m. toje pačioje vietovėje kilo dar vienas gaisras (parodyta paveikslėlyje).

Naudodami EO Browser nepastebėjome jokių rezervuaro paviršiaus pokyčių, taip pat jokių reikšmingų chlorofilo ir nuosėdų kiekio pokyčių prieš gaisrą ir po jo. Išnagrinėję vietovės orografiją, manome, kad pelenai į vandenį galėjo patekti lietaus vandeniui nutekėjus į telkinį.

Para realizar el cálculo de las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el incendio, se ha medido el área de la zona quemada en las imágenes del satélite sentinel con EO Browser, dividiendo la superficie en otras más pequeñas y sumándolas después para minimizar los errores. Hemos estimado, de la observación in situ del terreno los porcentajes de bosque y de arbusto que se quemaron. Los valores de la cantidades se muestran en la tabla adjunta.

Hemos evaluado la severidad del incendio, según el soflamado de las copas de los árboles, detectando varios niveles de severidad como puede observarse en la imagen.
Existen diversos factores que influyen en la capacidad de regeneración de la zona afectada como es la pendiente del terreno, la orientación respecto al sol, si es zona umbría o zona solana y la humedad. El tipo de bosque que predomina en la zona del Cerro del Castillo es el pino silvestre. Hay estudios que indican que la regeneración natural viene favorecida si reciben un 35% de la radiación a cielo abierto. (González-Martínez y Bravo (1999). Hemos estimado, a partir de un mapa de curvas de nivel de la zona, la pendiente del terreno obteniendo una pendiente del 43% en una amplia zona del área afectada (véase figura).

Con las herramientas de EO-Browser hemos obtenido los índices de vegetación normalizados (NDVI) que mostramos en la figura. Hemos utilizado ortoimágenes del IGN para apreciar la regeneración en la zona ya que hubo otro incendio en el año 2009 en la misma zona (mostrada en figura).

Naudojant EO Browser nebuvo pastebėta jokių reikšmingų pokyčių embalo paviršiuje nei reikšmingų pokyčių klorofilo ir nuosėdų kiekiuose prieš ir po gaisro. Creemos, examinando la orografía del terreno, que pudieron llegar cenizas al agua por escurrimiento del agua de lluvia hacia el embalse.

Kas toliau? Veiksmai, kurie padės pakeisti situaciją ir sumažinti problemą
2022 m. liepos mėn. gaisro dienos nuotraukos. Nukentėjusios teritorijos nuotraukos po 9 mėnesių. Žemės atkūrimas miško tvoromis.

Šis projektas padėjo atkreipti dėmesį į tai, kokį pražūtingą poveikį aplinkai gali turėti gaisras. Ne tik išsiskyrė šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios prisideda prie klimato kaitos problemos gilinimo, bet ir buvo nuniokota specialioji saugoma teritorija.

Pažeistos srities regeneracijai įtakos gali turėti daug veiksnių. Iš jau atliktų miškų atsikūrimo tyrimų ir Cerro del Castillo nuotraukų analizės matyti, kad paprastosios pušies miškas gali atsikurti per 15-50 metų. Labai svarbus reljefo nuolydis, todėl vietovėse su stačiais šlaitais įrengtos fajinos. Gaisras Cerro del Castillo vietovėje paveikė ne tik augaliją, bet ir gyvūniją, ypač paukščius (jie padeda augalijai atsinaujinti, išbarstydami sėklas). Gali būti, kad gaisras paveikė ir rezervuaro vandens kokybę, nors to negalėjome įvertinti.
Manome, kad už gaisro paveiktos aplinkos vertinimą ir atkūrimą atsakingos institucijos (miestų tarybos, autonominės bendruomenės, miškininkai) turi daugiau informacijos apie tai skleisti. Geresnis informuotumas apie gaisro keliamus pavojus neišvengiamai reiškia, kad visa visuomenė imsis daugiau prevencinių veiksmų. Planuojame susisiekti su šiomis organizacijomis ir už Navacerrada rezervuaro vandens valymo įrenginius atsakingais asmenimis ir paprašyti daugiau informacijos apie tikrąjį šio gaisro poveikį jų ekosistemai. Taip pat padėsime skleisti šią informaciją per vidines konferencijas mūsų mokykloje. Norėtume padėkoti ESERO už galimybę dirbti prie šio įdomaus projekto ir Alkalos universiteto tyrėjai ekspertei Lucrecia Pettinari už neįkainojamą pagalbą jį rengiant.

Este proyecto ha servido para que ganemos conciencia sobre los efectos devastadores que un incendio puede causar en su entorno. Ne tik se han emitido gases de efecto invernadero que contribuyen a empeorar el problema del cambio climático, si no que una Zona Especial de Conservación ha sido devastada.

Muchos son los factores que pueden afectar a la regeneración de la zona afectada. A partir de estudios ya realizados sobre regeneración de bosques y analizando imágenes del Cerro del Castillo vemos que un bosque de pinos silvestres puede tardar en regenerarse entre 15 y 50 años. La pendiente del terreno es crítica, por ello han incorporado fajinas en zonas de gran pendiente. El incendio ocurrido en el Cerro del Castillo no solo ha afectado a su flora sino también afectó a su fauna, sobre todo a las aves (que ayudan a la regeneración de la flora dispersando las semillas). Posiblemente, aunque no nos ha sido posible estimarlo, el incendio afectó también a la calidad del agua del embalse.
Creemos que es necesaria una mayor difusión por parte de los organisos encargados de evaluar y restaurar un entorno afectado por un incendio (ayuntamientos, comunidades autónomas, agentes forestales). Una mayor concienciación de los peligros asociados a un incendio implica necesariamente una mayor acción de prevención por parte de toda la sociedad. Planeamos ponernos en contacto con estos organismos, y con los responsables de la planta potabilizadora del embalse de Navacerrada, para solicitar más información sobre los efectos reales que este incendio ha tenido en su ecosistema. También ayudaremos nosotros a su difusión mediante congresos internos en nuestro Centro Educativo. Nos gustaría agradecer a ESERO la oportunidad de trabajar en este interesante proyecto y a la investigadora experta Lucrecia Pettinari de la Universidad de Alcalá por su inestimable ayuda en su desarrollo.

Kitas turinys:

Projekto plakatas:

Atsisiųsti projekto plakatą PDF formatu

Šis projektas buvo automatiškai išverstas į anglų kalbą.
Projektus kuria komandos ir prisiima visą atsakomybę už bendrus duomenis.
← Visi projektai